Zukunftsfähige Bioenergie und nachhaltige Landnutzung

cherung im Boden. Bioenergie ist nur dann als nachhaltige
Energie zu bezeichnen, wenn auf den Ernteflächen
dauerhaft so viel Biomasse nachwächst, wie
energetisch genutzt wird, wenn also die Bodenfruchtbarkeit
langfristig gesichert werden kann. Nur unter
dieser Voraussetzung ist auch die Annahme berechtigt,
dass der von den Energiepflanzen aus der Atmosphäre
aufgenommene und gespeicherte Kohlenstoff,
der bei der energetischen Nutzung in Form von
CO 2 wieder freigesetzt wird, nicht zu einem Anstieg
der atmosphärischen CO 2 -Konzentration führt und
daher nicht als Emission betrachtet werden muss.
Zusätzlich müssen die unterschiedlichen Flächenerträge
berücksichtigt werden. Nach diesen Maßgaben
schneiden mehrjährige Anbaukulturen wie Jatropha,
Ölpalmen, Kurzumtriebsplantagen (schnellwachsende
Hölzer) und Energiegräser besser ab als
einjährige Anbaukulturen wie Raps, Getreide oder
Mais und sind daher grundsätzlich zu bevorzugen.
Bei Auswahl geeigneter Anbausysteme kann zusätzlich
organischer Kohlenstoff in den Boden eingetragen
werden, was sowohl die Treibhausgasbilanz als
auch die Bodenfruchtbarkeit verbessert.
Wandlung, Anwendung und Einbindung in die
Energiesysteme: Wie kann Bioenergie am besten
genutzt werden?
Auf die Klimaschutzwirkung haben nach der Bereitstellung
der Biomasse sowohl die Art der Umwandlung
von Biomasse in anwendbare Produkte wie z. B.
Gase, Pflanzenöle, Biokraftstoffe oder Holzpellets
als auch die Art der Anwendung und Einbindung
in die Energiesysteme, etwa in der Mobilität, in der
Wärme- oder in der Stromerzeugung, einen wichtigen
Einfluss. Dieser fällt allerdings in der Regel
weniger ins Gewicht als die Wirkung durch direkte
wie indirekte Landnutzungsänderungen beim Anbau
von Energiepflanzen. Es ist vor allem entscheidend,
welche Energieträger durch die Biomasse ersetzt
werden und wie groß die energetischen Verluste im
Konversionspfad sind. In Industrieländern und auch
in sich rasch entwickelnden urbanen und industrialisierten
Regionen von Schwellen- sowie teils auch
Entwicklungsländern soll sich die Nutzung der Bioenergie
an der Klimaschutzwirkung ausrichten. Für
die Überwindung der Energiearmut geht es um die
Modernisierung der traditionellen Bioenergienutzung
und um den Zugang zu modernen Energieformen
wie Strom und Gas. Beides sind Herausforderungen,
die vor allem in den ländlichen Regionen
von Entwicklungsländern im Vordergrund stehen.
Auch in diesem Umfeld kann mit Bioenergie eine
positive Klimaschutzwirkung erzielt werden.
Zusammenfassung für Entscheidungsträger
Klimaschutz
Für den Klimaschutz erscheinen diejenigen Anwendungsbereiche
der Bioenergie am attraktivsten, bei
denen fossile Energieträger mit hohen CO 2 -Emissionen
substituiert werden, also vor allem Kohle.
Dabei sind die Treibhausgasminderungen, die mit
verschiedenen Konversionspfaden zur Stromerzeugung
wie der Mitverbrennung im Kohle- bzw. Heizkraftwerk,
der Nutzung von Biogas aus der Vergärung
und Rohgas aus der Vergasung in Blockheizkraftwerken
(BHKW), oder dem Einsatz von Biomethan
in BHKW oder Gas-und-Dampfkraftwerken (GuD)
erreichbar sind, zunächst in etwa vergleichbar. Eine
höhere Klimaschutzwirkung lässt sich beim Einsatz
von Biomethan allerdings dann erzielen, wenn das
beim Herstellungsprozess ohnehin abzutrennende
CO 2 sicher deponiert werden kann. Die Verstromung
von Biomasse hat den zusätzlichen Vorteil, dass sie
anders als flüssige Biokraftstoffe für den Verkehr
den Weg in die Elektromobilität erleichtert. Die heutigen
Vermeidungskosten dieser Pfade unterscheiden
sich stark: Während etwa die einfache Mitverbrennung
fester Biomasse oder die Nutzung von Biogas
oder Biomethan aus Vergärung bereits heute kosteneffiziente
Klimaschutzoption sind, ist dies bei Vergasungstechnologien
noch nicht der Fall. Eine deutliche
Kostenreduktion ist hier aber zu erwarten. Die
Verwendung von Biomethan ist auch aus technologischen
und systemischen Gründen besonders attraktiv,
da es sich über Erdgasnetze sammeln bzw. verteilen
und in BHKW bzw. GuD-Anlagen mit hoher
Effizienz am Ort des Bedarfs verstromen lässt. Für
Industrieländer ist der Biomethanweg heute schon
zu empfehlen und für industrialisierte Regionen in
Schwellen- und Entwicklungsländern eine interessante
Zukunftsoption.
Wegen ihres hohen energetischen Wirkungsgrads
ist die Technik der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)
der reinen Stromproduktion vorzuziehen, sofern die
Nachfrage nach der Wärme gegeben ist. In Regionen
mit hohem Kühlbedarf lässt sich die KWK auch zur
Kälteerzeugung einsetzen, was auch für viele Entwicklungs-
und Schwellenländer interessant ist. Das
Treibhausgasminderungspotenzial der Bioenergienutzung
zur ausschließlichen Wärmerzeugung (z. B.
Pelletheizungen) ist bei eher hohen Vermeidungskosten
nur etwa halb so groß wie die Minderungen
im Strombereich, so dass diese Nutzung nur übergangsweise
bei fehlenden alternativen erneuerbaren
Energien sinnvoll erscheint. Mit dem zunehmend
höheren Anteil der Direkterzeugung von Strom aus
erneuerbaren Energien (z. B. Wind, Sonne) verbessert
sich die energetische Gesamteffizienz elektrischer
Wärmepumpen in Zukunft deutlich, so dass sie
mittelfristig eine Alternative zur Wärmeerzeugung
darstellen. Insgesamt sind KWK-Pfade sowohl den
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